DAVINCI + για να εξερευνήσετε τις αποκλίνουσες μοίρες του μυστηριώδους δίδυμου της Γης

Αν και η Γη και Αφροδίτη Παρόμοιο σε μέγεθος και τοποθεσία, είναι πολύ διαφορετικοί κόσμοι σήμερα. Ενώ οι ωκεανοί της Γης είναι γεμάτοι άφθονο νερό και ζωή, η Αφροδίτη είναι ξηρή και σοβαρά αφιλόξενη. Αν και είναι κάπως πιο κοντά στον Ήλιο – περίπου το 70 τοις εκατό της απόστασης της Γης – η Αφροδίτη είναι πολύ πιο ζεστή, με θερμοκρασίες επιφάνειας αρκετά υψηλές για να λιώσουν το μόλυβδο. Καμένα τοπία που καλύπτονται από σύννεφα θείου ΟξύΠνιγεί από μια παχιά ατμόσφαιρα διοξειδίου του άνθρακα κυρίως σε περισσότερο από 90 φορές την πίεση της Γης, προκαλώντας τον αέρα να συμπεριφέρεται περισσότερο σαν ένα υγρό από ένα αέριο κοντά στην επιφάνειά του.

Ωστόσο, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι νωρίτερα, η Αφροδίτη μπορεί να ήταν περισσότερο σαν τη Γη, έναν κόσμο με υδάτινους ωκεανούς που θα μπορούσαν να κατοικήσουν, ίσως για δισεκατομμύρια χρόνια. Υποθέτουν ότι κάτι προκάλεσε «φαινόμενο θερμοκηπίου» στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης, προκαλώντας την άνοδο της θερμοκρασίας και τους ωκεανούς της εξατμίστηκαν. ΝΑΣΑΗ αποστολή DAVINCI + είναι έτοιμη να εξερευνήσει την Αφροδίτη για να διαπιστώσει εάν είναι κατοικήσιμη και να καταλάβει πώς αυτοί οι παρόμοιοι κόσμοι κατέληξαν με τόσο διαφορετικές μοίρες.

«Η Αφροδίτη είναι μια πέτρα Rosetta για την ανάγνωση τυπικών βιβλίων για την κλιματική αλλαγή, την εξέλιξη της βιωσιμότητας και τι συμβαίνει όταν ένας πλανήτης χάνει τη μεγάλη έκταση του επιφανειακού ωκεανού», δήλωσε ο James Garvin, κύριος ερευνητής του DAVINCI + στο Διαστημικό Κέντρο Πτήσης Goddard της NASA στο Greenbelt, Μέριλαντ. Αλλά η Αφροδίτη είναι «σκληρή» επειδή κάθε ιδέα κρύβεται πίσω από την κουρτίνα μιας τεράστιας σκοτεινής ατμόσφαιρας με σκληρές συνθήκες για εξερεύνηση της επιφάνειας, οπότε πρέπει να είμαστε έξυπνοι και να φέρουμε τα καλύτερα «επιστημονικά εργαλεία» μας στην Αφροδίτη με καινοτόμους τρόπους με αποστολές όπως Νταβίντσι +. Γι ‘αυτό ονομάσαμε την αποστολή μας “DAVINCI +” μετά την εμπνευσμένη και οραματική αναγεννησιακή σκέψη και όραμα του Λεονάρντο ντα Βίντσι που πέρασε πέρα ​​από την επιστήμη για να συνδεθεί με τη μηχανική, την τεχνολογία και ακόμη και την τέχνη. “

Το DAVINCI + χρησιμοποιεί παρατηρήσεις από πάνω και μέσα στην πλανητική ατμόσφαιρα για να απαντήσει σε βασικές ερωτήσεις σχετικά με το πώς η Αφροδίτη σχηματίστηκε, εξελίχθηκε και πιθανώς έχασε τη βιωσιμότητά της (και προηγούμενους επιφανειακούς ωκεανούς). Η «φυσική κατακόρυφη πλοήγηση» εκτείνεται από το πάνω μέρος της ατμόσφαιρας, μέσω σύννεφων και, στη συνέχεια, μέσω της βαθιάς ατμόσφαιρας μέχρι ακριβώς πάνω από την επιφάνεια, όπου θα απεικονίζονται 3D ορεινά τοπία μαζί με λεπτομερή χημεία. Πίστωση: NASA GSFC Visuals και CI Labs Michael Lentz και συνεργάτες

Ο επιστημονικός αντίκτυπος του DAVINCI + θα φτάσει πολύ πέρα ​​από το ηλιακό σύστημα σε πλανήτες που μοιάζουν με Αφροδίτη σε τροχιά γύρω από άλλα αστέρια (εξωπλανήτες), τα οποία αναμένεται να είναι κοινά και θα είναι σημαντικοί στόχοι για το επερχόμενο διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA. Όμως αυτοί οι πλανήτες μπορεί να είναι δύσκολο να εξηγηθούν, ειδικά εάν περιβάλλονται από πυκνά σύννεφα παρόμοια με την Αφροδίτη.

“το λουλούδι είναι”εξωηλιακός πλανήτης المجموعة Στην αυλή μας, “αυτό μπορεί να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε αυτούς τους απομακρυσμένους αναλογικούς κόσμους παρέχοντας τη βασική αλήθεια για τη βελτίωση των μοντέλων υπολογιστών που θα χρησιμοποιήσουμε για να εξηγήσουμε τους εξωπλανήτες”, δήλωσε ο Giada Arne, αναπληρωτής κύριος ερευνητής του DAVINCI + στη NASA Goddard. «Αλλά υπάρχουν πολλά για την Αφροδίτη που ακόμα δεν καταλαβαίνουμε, και εδώ μπαίνει το DAVINCI +. Είναι ενδιαφέρον, αν η Αφροδίτη ήταν κατοικήσιμη στο παρελθόν, μερικοί από τους εξωτερικούς πλανήτες της Αφροδίτης θα μπορούσαν επίσης να ήταν κατοικήσιμοι! Έτσι, η έρευνα DAVINCI + μπορεί να μας βοηθήσει με την εξέλιξη της Αφροδίτης παρέχει μια καλύτερη κατανόηση του τρόπου κατανομής των κατοικήσιμων κόσμων αλλού στο σύμπαν, και πώς οι κατοικημένοι πλανήτες εξελίσσονται με την πάροδο του χρόνου γενικά. “

Η αποστολή, Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble Gas, Chemistry και Imaging Plus, θα αποτελείται από ένα διαστημικό σκάφος και έναν ανιχνευτή. Το διαστημικό σκάφος θα παρακολουθεί τις κινήσεις των νεφών και τη σύνθεση της επιφάνειας του χάρτη μετρώντας την εκπομπή θερμότητας από την επιφάνεια της Αφροδίτης που διαφεύγει στο διάστημα μέσω της τεράστιας ατμόσφαιρας. Ο ανιχνευτής θα κατεβεί μέσω της ατμόσφαιρας για να πάρει δείγματα χημικής σύνθεσης καθώς και θερμοκρασία, πίεση και άνεμο. Ο ανιχνευτής θα λάβει επίσης τις πρώτες εικόνες υψηλής ανάλυσης του Alpha Regio, ενός αρχαίου υψίπεδου διπλάσιου μεγέθους από το Τέξας με τραχιά βουνά, αναζητώντας αποδεικτικά στοιχεία ότι τα προηγούμενα κρυσταλλικά νερά επηρέασαν το επιφανειακό υλικό.

Η εκτόξευση στοχεύει το οικονομικό έτος 2030 με δύο αεροπλάνα από την Αφροδίτη πριν από την πτώση του καθετήρα. Το Flybys είναι το πρώτο στάδιο μιας αποστολής τηλεπισκόπησης που μελετά την ατμοσφαιρική κυκλοφορία και τη σύνθεση της επιφάνειας του χάρτη. Περίπου δύο χρόνια αργότερα, ο ανιχνευτής θα ξεκινήσει για μια ατμοσφαιρική έρευνα κατά τη διάρκεια μιας προσγείωσης που θα διαρκέσει περίπου μία ώρα πριν από την προσγείωση στο Alpha Regio.

Η NASA επέλεξε την αποστολή DAVINCI + (Deep Atmosphere Investigation of Noble Gases, Chemistry and Imaging +) ως μέρος του προγράμματος ανακάλυψης και θα είναι ο πρώτος ανιχνευτής που θα εισέλθει στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης από την Pioneer Venus της NASA το 1978 και την ΕΣΣΔ Vega το 1985 Η αποστολή της DAVINCI + ονομάστηκε για τον αναγεννησιακό καλλιτέχνη και μελετητή, Leonardo da Vinci, για να φέρει τις τεχνολογίες του 21ου αιώνα στον επόμενο κόσμο. Το DAVINCI + μπορεί να αποκαλύψει εάν ο αδελφός πλανήτης της Γης έμοιαζε με το δίδυμο της Γης σε ένα μακρινό παρελθόν, πιθανώς φιλόξενος με ωκεανούς και ηπείρους. Συντελεστές: Το διαστημικό κέντρο πτήσης Goddard της NASA

«Το επόμενο βήμα στην εξερεύνηση της Αφροδίτης απαιτεί ένα ωφέλιμο φορτίο οργάνου ικανό να χρησιμοποιεί σύγχρονες δυνατότητες για την παραγωγή οριστικών συνόλων δεδομένων που μεταμορφώνουν την κατανόησή μας για την πλανητική μας γειτονιά», δήλωσε η Stephanie Getty, αναπληρωτής κύριος ερευνητής του DAVINCI + στο NASA Goddard. “Το DAVINCI + φέρνει αποδεδειγμένα εργαλεία στα πιο καινοτόμα επιστημονικά προβλήματα της Αφροδίτης σήμερα και είμαστε ενθουσιασμένοι που φέρνουμε μια ενεργή επιστημονική κοινότητα στο ταξίδι μας καθώς παρέχουμε τα χημικά, γεωλογικά και ατμοσφαιρικά σύνολα δεδομένων που θα δημιουργήσουν τις επόμενες μεγάλες ανακαλύψεις – και το επόμενες υπέροχες ερωτήσεις – για τους κόσμους της Αφροδίτης και των κόσμων που μοιάζουν με την Αφροδίτη. “

Ο ανιχνευτής θα περιέχει τέσσερα όργανα. Δύο από αυτά – το φασματόμετρο μάζας Venus (VMS) και το φασματόμετρο λέιζερ Tunable Laser (VTLS) – θα πραγματοποιήσουν την πρώτη ολοκληρωμένη διασταυρούμενη μελέτη σύνθεσης των ατμοσφαιρικών αερίων της Αφροδίτης, αναζητώντας ενδείξεις για το πώς, πότε και γιατί το κλίμα της Αφροδίτης έχει αλλάξει τόσο δραματικά. Το τρίτο όργανο, το όργανο επιθεώρησης της δομής της Αφροδίτης (VASI), θα μετρήσει την πίεση, τη θερμοκρασία και τους ανέμους από περίπου 43,5 μίλια (70 χιλιόμετρα) σε υψόμετρο στην επιφάνεια με ακρίβεια 10 φορές (ή μεγαλύτερη) υψηλότερη από οποιονδήποτε προηγούμενο καθετήρα Venus. Αφού ο ανιχνευτής πέσει κάτω από το παχύ στρώμα των νεφών, το όργανο Venus Descent Imager (VenDI) θα τραβήξει εκατοντάδες σχεδόν υπέρυθρες εικόνες των υψών Alpha Regio, τις οποίες η ομάδα θα χρησιμοποιήσει για να κάνει χάρτες τοπογραφίας και σχηματισμού. Αυτές οι εικόνες θα δείχνουν μοναδικά τοπία της Αφροδίτης σε υψηλή ανάλυση τυπικά των εκφορτωτών (κοντά στην επιφάνεια).

Το διαστημικό σκάφος θα περιέχει ένα όργανο, ένα σύνολο τεσσάρων καμερών που ονομάζεται VISOR (Orbit’s Venus Imaging System for Reconnaissance). Μία από τις κάμερες θα είναι ευαίσθητη στο υπεριώδες φως για να παρακολουθεί τις κινήσεις των νεφών στην ατμόσφαιρα. Επιπλέον, μια σειρά τριών φωτογραφικών μηχανών ευαίσθητων στο φως υπερύθρων πλησίον θα είναι σε θέση να προσδιορίσει τη σύνθεση της επιφάνειας σε περιφερειακές κλίμακες, αναλύοντας την εκπομπή θερμότητας υπέρυθρης ακτινοβολίας κοντά στην επιφάνεια όταν το διαστημικό σκάφος βρίσκεται πάνω από τη νυχτερινή πλευρά της Αφροδίτης. Δεδομένου ότι ο σχηματισμός πετρωμάτων μπορεί να επηρεαστεί από το νερό, αυτές οι εικόνες θα δώσουν ενδείξεις για το πώς οι αρχαίοι ωκεανοί σχημάτισαν τον φλοιό της Αφροδίτης. Η σουίτα της κάμερας θα παρέχει τους πρώτους συνθετικούς χάρτες του Ishtar Terra, της “ηπείρου” της Αφροδίτης μεγάλου γεωγραφικού πλάτους με εμβέλεια έως και 6,8 μίλια (11 χιλιόμετρα). Ο Ιστάρ μπορεί να είναι η τελευταία εκδήλωση ενός τύπου τεκτονικής πλάκας στην Αφροδίτη που σταμάτησε όταν οι ωκεανοί διαλύθηκαν πριν από ένα δισεκατομμύριο χρόνια.

Η NASA Goddard είναι ο κύριος οργανισμός του ερευνητή και θα είναι διαχείριση έργων για την αποστολή, καθώς και μηχανική συστημάτων έργων για την ανάπτυξη του συστήματος πτήσης του ανιχνευτή. Ο Goddard θα κατασκευάσει το εργαλείο VMS σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν και τα συστήματα αισθητήρων του VASI. Ο Goddard οδηγεί επίσης την ομάδα υποστήριξης του επιστημονικού έργου.

Οι κύριοι εταίροι είναι ο Lockheed Martin, το Ντένβερ, το Κολοράντο, οι οποίοι θα κατασκευάσουν το αεροσκάφος και το πίσω κάλυμμα (σύστημα εισόδου και προσγείωσης) για να μεταφέρουν τον ανιχνευτή στην ατμόσφαιρα και να παρέχουν αλεξίπτωτο για να το τοποθετήσουν στη σωστή τροχιά προσγείωσης, καθώς και τον καθετήρα διαστημοπλοίων αερομεταφορέας, το σύστημα επικοινωνίας flyby ανιχνευτή και η πλατφόρμα επιστημονικών πτήσεων για τη συστοιχία κάμερας. VISOR και διαστημικό σκάφος φορέα / τροχιάς. Το εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής του Πανεπιστημίου Johns Hopkins στο Laurel, Maryland θα παρέχει το αμφίδρομο Radio Frontier που θα χρησιμοποιήσει η αποστολή για να επικοινωνήσει μεταξύ του ανιχνευτή και του διαστημικού σκάφους, καθώς και την επιστημονική εντολή του στοιχείου VASI. Το εργαστήριο Jet Propulsion της NASA, Pasadena, Καλιφόρνια, θα παρέχει το όργανο VTLS. Το Malin Space Science Systems, Σαν Ντιέγκο, Καλιφόρνια, θα παρέχει κάμερες συμπεριλαμβανομένης της κάμερας καθόδου VenDI και της τροχιάς VISOR orbital / flyby. Το ερευνητικό κέντρο Langley της NASA, Hampton, Virginia, θα παρέχει υποστήριξη για συστήματα εισόδου και κατάβασης, και το ερευνητικό κέντρο Ames της NASA στο ομοσπονδιακό αεροδρόμιο Moffett της Silicon Valley της Καλιφόρνια θα συνεργαστεί για το σύστημα θερμικής προστασίας και τα συστήματα μέτρησης συστημάτων εισόδου. Η KinetX, Inc. θα υποστηρίξει , Tempe, Arizona. Dynamics Flight and Path Development με τους Goddard και Lockheed Martin.

Οι αποστολές στην κατηγορία Discovery Program όπως το DAVINCI + συμπληρώνουν τις μεγαλύτερες εξερευνήσεις της NASA στις πλανητικές επιστήμες, με στόχο την επίτευξη εντυπωσιακών αποτελεσμάτων με την έναρξη περισσότερων, μικρότερων αποστολών με λιγότερους πόρους και μικρότερους χρόνους ανάπτυξης. Διευθύνεται για το Τμήμα Επιστημονικής Πλανητικής Επιστήμης της NASA από το Γραφείο Προγράμματος Πλανητικών Αποστολών στο Marshall Space Flight Center στο Χάντσβιλ της Αλαμπάμα. Οι αποστολές σχεδιάζονται και διευθύνονται από έναν κύριο ερευνητή, ο οποίος συγκεντρώνει μια ομάδα επιστημόνων και μηχανικών για την αντιμετώπιση βασικών επιστημονικών ερωτημάτων σχετικά με το ηλιακό σύστημα.